[實(shí)用新型]一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320462625.0
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN203396834U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣長獻(xiàn);陸寒熹
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇林洋電子股份有限公司;南京林洋電力科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及一種用于電壓質(zhì)量監(jiān)測裝置中低成本、高可靠性實(shí)現(xiàn)快速高精度交流電壓信號采樣的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)中非線性負(fù)載日益增多，這些非線性負(fù)載的應(yīng)用產(chǎn)生大量的諧波電流，造成電力系統(tǒng)的電壓畸變，同時(shí)這些負(fù)載還帶有很大的沖擊型負(fù)荷功率，給電力系統(tǒng)帶來不規(guī)則的電壓波動(dòng)，降低了供電質(zhì)量，對電力系統(tǒng)的設(shè)備也產(chǎn)生很大的危害。隨著電能質(zhì)量問題的日益嚴(yán)重及廣大用戶對電能質(zhì)量要求的不斷提高，建立電能質(zhì)量監(jiān)測與分析系統(tǒng)，對其進(jìn)行正確的檢測、評估和分類就顯得十分必要。電壓質(zhì)量屬于電能質(zhì)量中很重要的組成部分，各種在線的電壓監(jiān)測裝置在整個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測體系中，有著廣泛的應(yīng)用。

電壓監(jiān)測裝置對測量的精度的要求越來越高，對瞬態(tài)變化過程要能準(zhǔn)確的捕捉，因此對電壓信號要求能快速高精度的A/D采樣，高性能器件的堆砌固然能滿足要求，但成本也限制了此類裝置的推廣與應(yīng)用。要在有限的成本基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)快速高精度交流電壓信號的采樣，必須采用新的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對快速高精度交流電壓信號采樣的問題，提出一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)，它包括AD采樣單元、DMA控制器、數(shù)字濾波器和MCU處理器，所述的DMA控制器上設(shè)有兩個(gè)DMA通道和對應(yīng)的兩塊DMA緩存區(qū)，AD采樣單元的信號輸入端與低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的的火線L、零線N相連，AD采樣單元的兩信號輸出端分別通過兩個(gè)DMA通道發(fā)送至DMA控制器的相應(yīng)緩存區(qū)，DMA控制器的信號輸出端與數(shù)字濾波器的信號輸入端相連，數(shù)字濾波器的信號輸出端與MCU處理器的信號輸入端相連，MCU處理器輸出完整周波的采樣信號。

本實(shí)用新型的低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的火線L、零線N與AD采樣單元之間串接過流過壓保護(hù)電路、PT隔離電路和Π型濾波器。

本實(shí)用新型的DMA控制器是集成在MCU處理器內(nèi)部的裝置或者M(jìn)CU處理器外部的獨(dú)立器件。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型通過雙通道DMA保證了A/D采樣速率與采樣精度，同時(shí)該系統(tǒng)基于常規(guī)的32位嵌入式處理器，均帶有多路DMA控制器，A/D采樣芯片可以根據(jù)系統(tǒng)需要，可選MCU內(nèi)置A/D采樣或外置A/D采樣芯片均可，可以很好的控制整機(jī)設(shè)備的成本。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，一種低成本快速高精度交流電壓信號采樣系統(tǒng)，它包括MCU處理器（型號可為STM32F207）、AD采樣單元（型號可為MAX197）、DMA控制器（STM32F207內(nèi)置）、數(shù)字濾波器（型號可為AN-344），所述的DMA控制器上設(shè)有兩個(gè)DMA通道和對應(yīng)的兩塊DMA緩存區(qū)，AD采樣單元的信號輸入端與低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的的火線L、零線N相連，AD采樣單元的兩信號輸出端分別通過兩個(gè)DMA通道發(fā)送至DMA控制器的相應(yīng)緩存區(qū)，DMA控制器的信號輸出端與數(shù)字濾波器的信號輸入端相連，數(shù)字濾波器的信號輸出端與MCU處理器的信號輸入端相連，MCU處理器輸出完整周波的采樣信號。

本實(shí)用新型的低壓配電網(wǎng)內(nèi)待測配電線路的火線L、零線N與AD采樣單元之間串接過流過壓保護(hù)電路（型號可為復(fù)合壓敏保護(hù)器213F）、PT隔離電路（型號可為申科1HKW.505.062.2）和Π型濾波器（LC濾波電路）。

本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。